Jak se střevní mikrobiom podílí na ateroskleróze

Kardiovaskulární choroby jsou spojovány s nevhodnou dietou. Není však jasné, které komponenty diety jsou nositeli nejvýznačnějších rizik. Studie amerických vědců vedených Zeneng Wangem z Cleveland Clinic v ohijském Clevelandu zveřejněná prestižním vědeckým týdeníkem Nature odhaluje složité interakce mezi dietou, aktivitou střevního mikrobiomu a lidským metabolismem, mající bezprostřední dopad na zvýšení rizik kardiovaskulárních onemocnění.

Někdy jsou za vrcholně rizikové považovány nasycené mastné kyseliny, jindy je jako rizikový faktor vnímán přednostně vysoký příjem sacharidů, který má navíc za následek obezitu a diabetes 2. typu. Wang a jeho spolupracovníci se nejprve zabývali metabolomem pacientů. Pátrali po malých molekulách, jež jsou přítomny v krvi u pacientů s kardiovaskulárními chorobami. Odhalili, že pro tyto pacienty je typické zvýšení koncentrací cholinu, betainu a trimethylamin N‑oxidu (TMAO). Molekuly TMAO vznikají oxidací trimethylaminu, jenž je metabolitem cholinu.Cholin představuje běžný živočišný metabolit lecitinu obsaženého v mnoha potravinách živočišného původu (maso včetně drůbežího a rybího, mléko, vejce). Střevní mikroby metabolizují cholin na trimethylamin. Tento plyn se ve střevu velmi snadno resorbuje a je pak metabolizován v játrech enzymem flavin monooxygenázou 3 na TMAO.

Následné studie na myších potvrdily, že TMAO je skutečně metabolitem lecitinu.Po podání radioaktivně značeného lecitinu byl v krvi myší detekován TMAO obsahující radionuklidy. Zvýšení koncentrace cholinu v krvi vedlo u myší nejen ke zvýšení koncentrací TMAO, ale také k vývoji větších arteriálních plaků. Aktivní roli střevního mikrobiomu jasně prokázal experiment, při kterém byla myším nejdříve podávána širokospektrá antibiotika a následně jim byla podávána strava bohatá na lecitin. U zvířat se zdecimovanými střevními mikroorganismy nedošlo ke zvýšení koncentrací TMAO v krvi. Po podání vysokých dávek cholinu nedošlo u bezmikrobních zvířat ani k nárůstu arteriálních plaků. Zatím však není jasné, zda je TMAO pouhým markerem probíhajícího kardiovaskulárního onemocnění nebo jestli se na jeho vzniku aktivně podílí.

Práce Wangova tými nastiňuje podle Kimberly Rakové a Daniela Radera z University of Pennsylvania School of Medicine and Veterinary Medicine hned několik nových přístupů k prevenci nebo léčbě aterosklerózy. Jedním z nich je snížení příjmu cholinu s potravou. Ačkoli je lecitin přítomen v mnoha potravinách, jeho nejvyšší koncentrace jsou typické pro potraviny s vysokým obsahem tuku. Diety s nízkým obsahem cukrů (např. slavná Atkinsova dieta) mohou obsahovat 2,5krát více cholinu než diety s nízkým obsahem tuků.

Podle Rakové a Radera se zdá, že nízkotučné diety by měly působit preventivně proti kardiovaskulárním chorobám. Zároveň oba kardiologové zpochybňují zdravotní neškodnost potravinových doplňků s vysokým obsahem lecitinu a cholinu. Ke snížení obsahu cholinu v dietě je nicméně zapotřebí přistupovat s velkou obezřetností, protože cholin sehrává významnou roli v několika vnitrobuněčných metabolických procesech a jeho nedostatek se podílí například na vzniku steatózy jater.

Dalším přístupem k prevenci a léčbě aterosklerózy jsou podle Rakové a Radera zásahy na úrovni střevního mikrobiomu. Pokud by se podařilo identifikovat bakterie, které jsou nejvýkonnější při produkci trimethylaminu, bylo by možné jejich četnost snížit cíleným nasazením antibiotik nebo zásahem do druhové skladby mikrobiomu vhodnými probiotiky.

Zásah na úrovni oxidace trimethylaminu inhibicí flavin monooxygenázy by byl problematický, protože absence tohoto enzymu v důsledku mutace příslušného genu vede k onemocnění trimethylaminurií. Raková a Rader nicméně nevylučují, že částečná inhibice flavin monooxygenázy by mohla být proti rozvoji arteriálních plaků rovněž účinná.

Úspěšnost navrhovaných strategií opírají Raková a Rader právě o zkušenosti s pacienty s trimethylaminurií, jimž pomáhá dieta s nízkým obsahem tuků a cholinu. Zároveň jim od projevů trimethylaminurie ulevují i nízké dávky antibiotik, jež potlačují rozvoj střevních bakterií.

Prof. Ing. Jaroslav Petr, DrSc.

Zdroj: Medical Tribune